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  • 基础知识——TCP协议

    七层网络模型:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层。

    五层网络模型

    1. 应用层:确定进程之间通信的性质以满足用户需求。(各种传输协议)

    2. 运输层:负责主机间不同进程的通信。(TCP/UDP)

    3. 网络层:负责分组交换网中不同主机间的通信。

    4. 数据链路层:负责将网络层的IP数据报组装成帧。

    5. 物理层:透明地传输比特流。

    四层网络模型:(TCP/IP分层模型)

    1. 网络接口层:包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。这样的协议提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。

    2. 网间层:对应七层模型的网络层。本层负责数据的包装、寻址和路由。

    3. 传输层:对应七层模型的传输层。本层提供两种端到端的通信服务。TCP提供可靠的数据流运输服务,UDP提供不可靠的用户数据报服务。

    4. 应用层:对应七层模型的应用层和表示层。

    TCP头部:

    16位端口号:告知主机该报文段来自哪里(源端口)以及传给哪个上层协议或应用程序(目的端口)。

    32位序号:一次TCP通信过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号。(相当于数据在字节流上的字节偏移)

    32位确认号:对另一方发送来的TCP报文段的相应。其值是收到的TCP报文段的序号值加1。

    4位头部长度:标识该TCP头部有多少个32bit(4Byte)。

    6位标志位:URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN

    URG表示紧急指针是否有效

    ACK表示确认号是否有效

    PSH提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据,为接收后续数据腾出空间

    RST表示要求对方重新建立连接

    SYN表示请求建立一个连接

    FIN表示通知对方本端要关闭连接

    16位窗口大小:告诉对方本端的TCP接收缓冲区还能容纳多少字节的数据。

    16位校验:

    16位紧急指针:

    注意点:

    1. TCP包没有IP地址。这是IP层的任务。

    2. 一个TCP连接需要4个元组(src_ip, src_port, dst_ip, dst_port)。准确的说是五元组,因为还包括一个协议。

    3. 序号用来解决网络包乱序问题。

    4. ACK用于确认收到,用来解决不丢包的问题。

    5. 窗口,即滑动窗口,用于解决流控问题。

    6. TCP Flag包类型,用于操控TCP的状态机。

     TCP状态流转:

    三次握手:SYN J(SYN_SEND),SYN K ACK J+1(SYN_RECV),ACK K+1(ESTABLISHED)

    三次握手主要是初始化双方序号的初始值,作为以后数据通信的序号。

    四次挥手:FIN M,ACK M+1 FIN N,ACK N+1

    四次挥手是因为TCP传输是全双工的,所以双方都需要发送FIN和ACK。

    TCP超时重传:

    TCP传输的4种情况:数据顺利到达,顺利相应ACK;数据包中途丢失;数据包顺利到达,ACK中途丢失;数据包顺利到达,对端未响应或被丢弃。

    TCP滑动窗口:(待补充)

    TCP拥塞控制:(待补充)

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